CCXCIII REGIÓN HIDROLÓGICO-ADMINISTRATIVA “RÍO BRAVO · 21 107 25 7.5 30 17 32.6 ... 1 107 39...

CCXCIII REGIÓN HIDROLÓGICO-ADMINISTRATIVA “RÍO BRAVO"

CLAVE ACUÍFERO R DNCOM VCAS VEXTET DAS DÉFICIT

CIFRAS EN MILLONES DE METROS CÚBICOS ANUALES

ESTADO DE CHIHUAHUA

0818 LAGUNA DE SANTA MARÍA 45.2 3.2 3.802267 2.0 38.197733 0.000000

Comisión Nacional del Agua

Subdirección General Técnica

Gerencia de Aguas Subterráneas

Subgerencia de Evaluación y Ordenamiento de Acuíferos

DETERMINACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA EN EL ACUÍFERO LAGUNA DE SANTA MARÍA, ESTADO DE CHIHUAHUA.

Determinación de la disponibilidad de agua en el acuífero Laguna de Santa María, estado de Chihuahua

DETERMINACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA EN EL ACUÍFERO LAGUNA DE SANTA MARÍA, ESTADO DE CHIHUAHUA

CONTENIDO Página 1. GENERALIDADES………………………………………………………… 2 Antecedentes……………………………………………………………… 2 1.1. Localización………………………………………………………….…….. 2 1.2 Situación administrativa del acuífero…………………………….……… 4 2. ESTUDIOS TÉCNICOS REALIZADOS CON ANTERIORIDAD……. 6 3. FISIOGRAFÍA……………………………………………………………… 10 3.1 Provincia fisiográfica………………………………………………………. 10 3.2 Clima………………………………………………………………….…….. 10 3.3 Hidrografía……………………………………………………….…………. 10 3.4 Geomorfología……………………………………………………………... 11 4. GEOLOGÍA…………………………………………………………………. 11 4.1 Estratigrafía………………………………………………………………… 12 4.2 Geología estructural………………………………………………………... 13 4.3 Geología del subsuelo……………………………………………………… 14 5. HIDROGEOLOGÍA………………………………………………………… 18 5.1 Tipo de acuífero……………………………………………………………. 18 5.2 Parámetros hidráulicos…………………………………………………….. 18 5.3 Piezometría………………………………………………………………… 19 5.4 Comportamiento hidráulico……………………………………………….. 19 5.4.1 Profundidad al nivel estático………………………………………………. 19 5.4.2 Elevación del nivel estático………………………………………………... 20 5.4.3 Evolución del nivel estático………………………………………………... 21 5.5 Hidrogeoquímica y calidad del agua subterránea………………...…….. 21 6. CENSO DE APROVECHAMIENTOS E HIDROMETRÍA…………....... 22

7. BALANCE DE AGUAS SUBTERRÁNEAS……………………………. 22

7.1 Entradas……………………………………………………………………. 23 7.1.1 Recarga natural……………………………………………………………. 23 7.2 Salidas ………………………………………………………………….….. 24 7.2.1 Evapotranspiración……………………..…………………………….…… 24 7.2.2 Bombeo………………………..……………………………………….…... 25 7.2.3 Flujo subterráneo horizontal……………………………………………….. 25 7.3 Cambio de almacenamiento…………………………………………..….. 25 8. DISPONIBILIDAD…………………………………………...................... 26 8.1 Recarga total media anual…………………………………….................. 26 8.2 Descarga natural comprometida…………………………………….…… 26 8.3 Rendimiento permanente……………………………………………..…... 26 8.4 Volumen concesionado de aguas subterráneas…………………..……. 27 8.5 Disponibilidad de aguas subterráneas……………………...................... 27

9. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS……………………………………… 28

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1. GENERALIDADES Antecedentes La Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento (LAN) contemplan que la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) debe publicar en el Diario Oficial de la Federación (DOF), la disponibilidad de las aguas nacionales, por acuífero en el caso de las aguas subterráneas, de acuerdo con los estudios técnicos correspondientes y conforme a los lineamientos que considera la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000 “Norma Oficial Mexicana que establece el método para determinar la disponibilidad media anual de las aguas nacionales”. Esta norma ha sido preparada por un grupo de especialistas provenientes de la iniciativa privada, instituciones académicas, asociaciones de profesionales, organismos de los gobiernos de los estados y municipios, y de la CONAGUA. El método que establece la NOM indica que para calcular la disponibilidad de aguas subterráneas deberá de realizarse un balance de las mismas, donde se defina de manera precisa la recarga de los acuíferos, y de ésta deducir los volúmenes comprometidos con otros acuíferos, la demanda de los ecosistemas y los usuarios registrados con derechos vigentes en el Registro Público de Derechos del Agua (REPDA). El cálculo de la disponibilidad obtenida permitirá una mejor administración del recurso hídrico subterráneo ya que el otorgamiento de nuevas concesiones sólo podrá efectuarse en acuíferos con disponibilidad de agua subterránea. Los datos técnicos que se publiquen deberán estar respaldados por un documento en el que se sintetice la información necesaria, en donde quede claramente especificado el balance de aguas subterráneas y la disponibilidad de agua subterránea susceptible de concesionar, considerando los volúmenes comprometidos con otros acuíferos, la demanda de los ecosistemas y los usuarios registrados con derechos vigentes en el REPDA. La publicación de la disponibilidad servirá de sustento legal para fines de administración del recurso, en la autorización de nuevos aprovechamientos de agua subterránea, en los planes de desarrollo de nuevas fuentes de abastecimiento, y en las estrategias para resolver los casos de sobreexplotación de acuíferos y la resolución de conflictos entre usuarios. 1.1 Localización El acuífero “Laguna de Santa María” (0818) se localiza en la porción norte del estado de Chihuahua, en los municipios de Nuevo Casas Grandes, Ahumada, Ascensión y Buenaventura, entre las coordenadas 30º 14’ y 31º 18’ de latitud norte y 106º 41’ y 107º 41’ de longitud oeste. Tiene una extensión superficial de 5 317 km2 y colinda al norte con los acuíferos Palomas-Guadalupe Victoria y Las Palmas; al noreste con Conejos-Médanos; al este con Laguna de Patos; al sureste con Flores Magón-Villa Ahumada; al sur con Laguna La Vieja; al suroeste con Buenaventura; al oeste con Casas Grandes y al noroeste con el acuífero El Sabinal; todos ellos localizados en el estado de Chihuahua (Figura No. 1). Sus límites están definidos por la poligonal simplificada cuyos vértices se enumeran en la tabla No. 1.

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Figura No. 1. Localización del acuífero

ACUIFERO 0818 LAGUNA DE SANTA MARIA

GRADOS MINUTOS SEGUNDOS GRADOS MINUTOS SEGUNDOS1 107 39 48.3 30 40 12.42 107 18 18.1 30 49 29.13 107 21 33.9 31 3 1.14 107 24 30.4 31 6 55.05 107 28 40.1 31 14 32.36 107 18 1.1 31 17 25.07 107 16 13.2 31 13 37.28 107 9 53.9 31 9 49.99 107 7 26.2 31 4 41.910 107 4 47.9 30 59 4.511 107 4 16.2 30 54 11.912 106 45 49.3 30 48 0.313 106 41 28.6 30 41 2.414 106 50 39.7 30 36 24.915 106 49 17.7 30 23 46.716 106 56 10.5 30 25 36.817 106 58 14.6 30 17 30.018 107 5 7.8 30 14 31.919 107 11 35.3 30 20 13.520 107 18 43.1 30 20 42.821 107 25 7.5 30 17 32.622 107 31 3.1 30 24 52.923 107 33 9.9 30 24 23.524 107 40 17.4 30 33 54.51 107 39 48.3 30 40 12.4

VERTICE LONGITUD OESTE LATITUD NORTE

Tabla No. 1. Coordenadas de la Poligonal simplificada del acuífero

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La población de la zona está distribuida en 30 localidades, dispersas en los cuatro municipios referidos. Según los datos del XII censo de Población y Vivienda, en el año 2000 la población total era de 655 habitantes y estaba concentrada, principalmente, en los municipios de Ahumada y Buenaventura. Su tasa de crecimiento anual es de 1.4 %, en promedio. La actividad más importante de la zona es la ganadería. En el año 1997, se estimó que el ganado estaba distribuido como sigue: 95.5%, bovino; 2.9%, equinos, y 1.6%, caprino, porcino, ovino y aviar. Según estudio realizado por el IMTA (Instituto Mexicano de Tecnología del Agua) para la SAGARPA, en el 2006, el coeficiente de agostadero es de 20 a 25 hectáreas por cabeza. Un servicio de transporte foráneo de pasajeros comunican a los municipios con el resto del estado. El servicio de carga privada es local; las líneas foráneas sólo usan la vía de paso. La infraestructura de los servicios es muy limitada (SAGARPA, IMTA, 2006). Las rancherías de la zona no cuentan con servicios de agua, luz, salud, correo ni mensajería. 1.2 Situación Administrativa del Acuífero. El acuífero pertenece a la región Hidrológico-Administrativa VI Río Bravo y se encuentra sujeto en un 57% de su superficie a la disposición de decretos de veda para la explotación, uso y aprovechamiento del agua subterránea mediante un acuerdo y dos decretos presidenciales, emitidos en los años de 1957, 1979 y 1981, quedando la superficie complementaria, el 43%, en zona de libre alumbramiento. La porción este del acuífero está cubierta por el acuerdo que establece el Distrito de Riego “El Carmen” en San Buenaventura y Villa Ahumada, Chih., publicado en el Diario Oficial el 30 de enero de 1957. En su artículo primero se declara de utilidad pública la construcción de las obras que lo formen y la adquisición de los terrenos necesarios para alojarlas y operarlas, en la inteligencia que el Distrito tendrá provisionalmente los límites que se mencionan. En su artículo Segundo se declara por tiempo indefinido veda para el otorgamiento de concesiones con aguas del Río El Carmen y de toda su cuenca tributaria, así como las aguas de la Laguna de Patos y sus afluentes. El artículo Tercero establece veda por tiempo indefinido, para el alumbramiento de las aguas del subsuelo en la región delimitada según el artículo primero. El artículo Cuarto menciona que “excepto cuando se trate de alumbramiento para usos domésticos, a partir de la fecha en que este acuerdo entre en vigor, nadie podrá efectuar alumbramientos de agua del subsuelo dentro de la zona vedada sin previo permiso por escrito de la Autoridad del Agua, la que solo lo expedirá en los casos que de los estudios respectivos se deduzca que no se causarán los daños que con el establecimiento de la veda tratan de evitarse”. Al efecto, los interesados en alumbrar aguas del subsuelo dentro de la zona vedada, inclusive compañías y contratistas particulares que las realicen, no podrán efectuarlas sin contar previamente con el permiso correspondiente y, de obtenerlo, estarán obligados a realizar las obras de conformidad con las especificaciones que en el permiso se fijan por dicha Autoridad. En la porción norte del acuífero está en vigor el Decreto por el que se declara de interés público la conservación de los mantos acuíferos en la superficie comprendida en los límites geopolíticos de los municipios de Ascención y Janos, Chih. y se establece veda por tiempo

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indefinido para la extracción, alumbramiento y aprovechamiento del subsuelo en la región mencionada. El acuerdo fue publicado en el Diario Oficial de la Federación el 25 de abril de 1979. Finalmente, en la porción oeste del acuífero rige el Decreto de veda, publicado en el Diario Oficial el 27 de marzo de 1981, en cuyo artículo primero menciona que se declara de interés público la conservación de los mantos acuíferos del municipio de Galeana y de las zonas no vedadas por el Acuerdo del 16 de junio de 1954, publicado en el diario Oficial de la Federación el día 6 de julio del mismo año, en los municipios de Casas Grandes y Nuevo Casas Grandes, en el estado de Chihuahua, para el mejor control de las extracciones, alumbramiento y aprovechamiento de las aguas del subsuelo de dichas zonas, que no quedaron incluidas en la veda impuesta por el ordenamiento ya mencionado. Los decretos anteriores establecen que por causa de interés público, se establece veda por tiempo indefinido para la extracción, alumbramiento y aprovechamiento de aguas del subsuelo en la región mencionada en su artículo primero. En su artículo segundo mencionan que “excepto cuando se trate de extracciones para uso doméstico y de abrevadero que se realicen por medios manuales, desde la vigencia del presente decreto nadie podrá ejecutar obras de alumbramiento de aguas del subsuelo dentro de la zona vedada, sin contar previamente con el correspondiente permiso de construcción otorgado por la Autoridad del Agua, ni extraer o aprovechar las mencionadas aguas sin la concesión o asignación que expida también, según el caso, la propia Autoridad”. El artículo Cuarto establece que sin previo permiso escrito de la Autoridad, a partir de la vigencia del presente decreto, los aprovechamientos existentes en la zona vedada, no podrán ser cambiados de uso, destino, ni aumentados en sus gastos y volúmenes de extracción. De la misma manera, tampoco podrán modificarse las características constructivas de las obras, ni la capacidad de los equipos de bombeo autorizados o que se vengan utilizando desde antes de la veda. Artículo Quinto.- La Autoridad del Agua concederá permiso de construcción para obras, únicamente en los casos en que los estudios relativos concluyan que no se causarán los perjuicios que con el establecimiento de la veda tratan de evitarse. En caso de autorizarse obras de alumbramiento como resultado de dichos estudios, los trabajos respectivos que al efecto se realicen, se sujetarán a los plazos y especificaciones que señale la Autoridad del Agua. En la figura No. 2, se observan los límites de las vedas descritas dentro de la poligonal que delimita al acuífero.

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Figura No. 2. Localización de vedas dentro de los límites del acuífero. De acuerdo con la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (2007), los municipios de Ahumada y Ascensión se encuentran en zona de disponibilidad 4, mientras que los municipios de Buenaventura y Nuevo Casas Grandes en zona 5. Hasta ahora, la explotación del acuífero Laguna de Santa María es poco significativa. Dado que la actividad económica principal de la región es la ganadería y a que sólo existen pequeñas comunidades y rancherías diseminadas en la cuenca, la extracción se reduce a pequeñas cantidades de agua, del orden de 2 millones de metros cúbicos por año, para uso pecuario y doméstico. Sin embargo, en los últimos cuatro años, grupos de productores agrícolas han emprendido ambiciosos proyectos de desarrollo agrícola, para lo cual han construido varias decenas de pozos que, en conjunto, tienen gran capacidad de extracción. Una vez que se inicie su operación, se espera que la extracción de agua rebase la escasa recarga natural del acuífero. 2. ESTUDIOS TÉCNICOS REALIZADOS CON ANTERIORIDAD. Los estudios realizados en el área del acuífero se resumen a continuación. Geofísica de Exploraciones GUYSA, S. A. Estudios de exploración geofísica en la zona El Sabinal, Chihuahua. Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, Dirección de Aguas Subterráneas, Contrato ACSH-86-05-E, México, Diciembre 1986.

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Aunque no abarca precisamente la zona de la Laguna Santa María, proporciona información de la región ya que El Sabinal se encuentra al oeste de este acuífero. La región presenta las características de las zonas semidesértica y desértica de la República Mexicana: elevadas temperaturas en verano y escasa precipitación anual, esto trae como consecuencia la baja disponibilidad de agua superficial que impide el desarrollo social y económico de la región. El estudio permitió ampliar el conocimiento del marco geológico de la región para que, junto con otros estudios, se definiera el modelo conceptual del funcionamiento hidrogeológico de la zona. Se realizaron 60 sondeos eléctricos verticales tipo Schlumberger, distribuidos en cuatro perfiles, cuya interpretación cuantitativa junto la correlación geológica superficial y del subsuelo permitió la zonificaron en cuatro partes. La primera con resistividades aparentes menores a 10 ohm-m, asociada a materiales granulares finos a muy finos o agua de regular calidad. La segunda se ha delimitado entre los 10 y 25 ohm-m de resistividad aparente y se correlaciona con material granular medio a fino o con agua de calidad aceptable. La tercera zona con resistividades aparentes entre 25 y 75 ohm-m y se asocia con material granular mediano. La última zona con resistividades aparentes mayores a 75 ohm-m se correlaciona con roca consolidada, ígnea o sedimentaria. Algunas de las conclusiones de este estudio son la siguientes: en las inmediaciones de El Sabinal Viejo se encontraron calizas de facies arrecifales con algunas evidencias de disolución y aunque este proceso no se encuentra en una etapa avanzada, se debe tomar en cuenta que la precipitación de la región es escasa, 200 mm en promedio, por lo que bajo otras condiciones, la caliza puede desarrollar una mayor permeabilidad a la observada en superficie. Los espesores de los materiales ígneos y sedimentarios que rellenan la cuenca, varían de unos cuantos metros, hasta alcanzar valores de 570 m. Estos volúmenes acumulados han permitido que se almacene agua subterránea, como lo demuestran las 19 obras censadas, en los que los niveles piezométricos oscilan entre los 5 y 78 m. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). Estudio hidrológico del estado de Chihuahua. México, 1999. Es un documento que forma parte de una serie de estudios hidrológicos por entidad federativa. Ofrece información sobre los factores más importantes del ciclo hidrológico, que permite descender a un detalle particular y adecuado para planear estrategias en la optimización del recurso hídrico, complementándolo con una serie de tablas, gráficas y planos. Este estudio da a conocer las condiciones del estado, así como las perspectivas en cuanto a la posibilidades del recurso; información que es resumida y de forma gráfica para su fácil comprensión y aplicación. Todo ello a través de los temas de generalidades, marco físico general, climas, geología, hidrología superficial y subterránea. De las conclusiones solamente se presentan algunas: El clima en el estado de Chihuahua presenta muchas variantes producto de su configuración y posición, respecto al resto de la República Mexicana. Se reconocieron tres grandes grupos climáticos: secos, templados y cálidos, de acuerdo con la clasificación de Köppen modificada por Enriqueta García (1973). Fisiográficamente el estado de Chihuahua se ve regido por dos provincias fisiográficas, Sierra Madre Occidental y Sierras y Llanuras del Norte. De esta manera, el flanco oeste está dominado por la estructura fisiográfica de la Sierra Madre Occidental; en tanto que la

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pociones central y este están constituidas por sierras y valles. El aspecto fisiográfico está íntimamente relacionado a un dominio litológico: la provincia fisiográfica de la Sierra Madre Occidental, conformada por rocas ígneas félsicas; las Sierras y Llanuras del Norte por rocas carbonatadas y rellenos aluviales. Algunas de las recomendaciones de este estudio son: Dar prioridad a la demanda con fines de agua potable y a las actividades que generen mayor ingreso por m3 de agua. Hacer cambios en el patrón de cultivos por aquellos de menor consumo de agua. Levantar de manera periódica y detallada el control piezométrico para de esta manera conocer: la profundidad al nivel estático, la elevación del nivel estático y la evolución del nivel estático. Conocer la extracción y recarga de todos los acuíferos, para tener un balance geohidrológico más real y exacto de la disposición adicional del agua. Tener control estricto de los censos de aprovechamientos, permisos para nuevas perforaciones, y rehabilitación de pozos y sistemas de bombeo. Actualizar, fomentar y elaborar estudios geohidrológicos. Comisión Nacional del Agua. Reactivación de redes de monitoreo piezométrico de los acuíferos Laguna La Vieja, Laguna de Santa María, Laguna de Tarabillas, Los Juncos y Flores Magón-Villa Ahumada, del estado de Chihuahua. México, Diciembre 2005. Este estudio está enfocado al diseño de una red óptima de monitoreo piezométrico de la zona de Laguna de Santa María. Los antecedentes del estudio remarcan que el agua, es un elemento determinante del crecimiento económico y uno de los más importantes recursos naturales que debe ser administrado como parte de los programas de desarrollo sustentable. Por tal motivo es de vital importancia contar con estudios de los procesos hidrológicos con el fin de llevar a cabo observaciones sistemáticas que permitan establecer un manejo adecuado de las fuentes de aprovechamiento. Las principales conclusiones y recomendaciones del estudio son las siguientes: La red de monitoreo quedó integrada por 79 puntos: 57 pozos piloto y 22 piezómetros. La configuración del nivel estático obtenida en el presente estudio muestra elevaciones que van desde la 1,180 a la 1,330. En la zona suroeste, que es la de mayor concentración, se presentan valores de elevación de 1,250 a los 1,330, no se observan manifestaciones de abatimientos fuertes. Se elaboró un plano con las profundidades del nivel estático el cual muestra curvas de igual profundidad que van desde los 10 a los 70 m. En la zona de mayor concentración sé presentan profundidades de 20 a 60 m. La mayor profundidad puntual se registró en el pozo 4, con una lectura de 78 m. Se recomienda llevar a cabo una nivelación de brocales en los pozos piloto indicados; asimismo, establecer fechas periódicas para que en forma sistemática, se realicen las lecturas piezométricas, por lo menos dos veces al año, con el fin de tener un registro histórico confiable. Además, de llevar a cabo la construcción de piezómetros propuestos.

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Dada la extensión de áreas sin aprovechamientos, se recomienda la construcción de piezómetros al norte, este y suroeste de las zonas de concentración de las extracciones. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Estudio hidrogeológico regional de los acuíferos del noroeste del Estado de Chihuahua (acuífero Laguna de Santa María), 2006. Un grupo de agricultores inició en 2005 y los primeros meses del 2006 la exploración del agua del subsuelo en zonas clasificadas por la CONAGUA como de libre alumbramiento, mediante perforaciones de pozos profundos para ser utilizados con fines agrícolas principalmente. Las nuevas áreas en desarrollo se ubican en la región de Laguna de Tarabillas, Palmar del Berrendo y Laguna de Santa María. Agricultores establecidos en las mismas zonas han manifestado a las autoridades estatales y federales su preocupación porque estos nuevos desarrollos afecten negativamente a sus propiedades y desarrollos agrícolas ya existentes. Ante la problemática planteada, el gobierno del estado y la Gerencia Estatal de la Comisión Nacional del Agua de Chihuahua solicitaron al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua la realización de los balances subterráneos de dichas zonas. A partir de esta información se podrá definir, con base en la NOM−011−CNA−2000, la disponibilidad media anual de cada acuífero. Con ello las autoridades involucradas podrán implementar políticas de explotación sustentable de cada acuífero. Los materiales donde se aloja en acuífero son del tipo detrítico en la parte superior, principalmente arenas y conglomerados. No obstante, estos depósitos tienen una variación granulométrica como consecuencia de los procesos de erosión y transporte, encontrándose horizontes arcillosos y limosos hacia las partes centrales del valle. El espesor de estos depósitos es del orden de los 500 m. Subyaciendo a los depósitos aluviales se encuentra una andesita, que dadas las condiciones de tectonismo, intemperismo y erosión es posible que presente fracturamiento que permita la circulación del agua subterránea. Cuando estas rocas no presentan fracturamiento, constituyen el basamento hidrogeológico de la zona. Con respecto al censo de aprovechamientos, de un total de 35 pozos encontrados en el acuífero de Santa María, solamente se tiene medición de la profundidad del nivel estático en 18 pozos. En algunos de los aprovechamientos no se tenía acceso a la sonda y otros se encontraban en perforación. La profundidad al nivel estático de los aprovechamientos se encuentra de 3 a 43 m de profundidad. Con base en la piezometría se realizó la configuración del nivel estático con variaciones espaciales de la carga hidráulica que revelan una dirección preferencial del flujo de aguas subterráneas en sentido SW-NE proveniente de las zonas de mayor elevación. La zona de Los Chontes presenta una elevación del nivel estático de 1,230 msnm con gradiente hidráulico de 0.0043 mientras que en la zona de El Mirador y El Chamizal se reportan elevaciones de 1,165 msnm con gradiente de 0.0013. La dirección preferencial del flujo subterráneo es SW-NE, definiendo así al sistema de flujo en estado establecido, ya que la influencia de la explotación para uso agrícola aún no tiene efectos negativos en la zona. El volumen de extracción estimando es del orden de los 217,152 metros cúbicos por año (m3/año), que comparados con el volumen anual concesionado de 2,030,672 inscritos en el REPDA, resulta un volumen muy pequeño. El flujo de la zona está definido por el agua subterránea que se incorpora desde las zonas de recarga en las serranías, viaja a través de las calizas Cretácicas y se mueve a través del conglomerado. Estos sistemas de flujo corresponden a tiempos de residencia de al menos 50 años.

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Los resultados y conclusiones de este estudio fueron la base para la elaboración del presente documento, por lo que se analizan y discuten en los apartados correspondientes. 3. FISIOGRAFÍA. 3.1. Provincia Fisiográfica El área está comprendida en la provincia fisiográfica denominada Cuencas y Sierras (Erwin Raisz, 1964), caracterizada por largas sierras paralelas orientadas en dirección noroeste-sureste, separadas por grandes depresiones, llamadas bolsones, rellenos de sedimentos continentales, que se caracterizan por su suave pendiente a partir de las sierras y extensa planicie en la parte central. Una de estas depresiones forma a la denominada Laguna de Santa María, ubicada por debajo de la cota 1,200 metros sobre el nivel del mar y se ubica entre las sierras de Borregos (Cantiles) y la de La Naríz (Guzmán). 3.2. Clima De acuerdo con la clasificación de Köppen, modificada por Enriqueta García (1970), el clima de la región es de tipo seco o estepario extremoso con lluvias en verano. De los datos climatológicos registrados en la estación “8066, Galeana” y 8155,Villa-Ahumada” para el lapso 1961-1988, se infiere que la precipitación media anual de la zona varía desde los 210 hasta los 318 milímetros; el período de lluvias comprende los meses de junio a octubre, siendo julio el mes más lluvioso, y mayo, el más seco. La temperatura media anual en el mismo período fue de 16.2° C y evaporación potencial media anual de 2 044 milímetros. 3.3. Hidrografía. La cuenca del río Santa María pertenece a la Región Hidrológica No. 34 Cuencas Cerradas del Norte. Se trata de una cuenca endorreica o cerrada que es drenada por el río Santa María, el arroyo El Queso y los arroyos tributarios de ambos; sus cauces son poco definidos debido al escaso escurrimiento y a la capacidad de infiltración de los terrenos por los que transitan. El régimen de escurrimiento es intermitente, con avenidas torrenciales esporádicas durante la temporada de lluvias. El agua colectada por el sistema de drenaje desemboca a la laguna de Santa María, ubicada en la porción Norte de la cuenca y en una laguna de mayor dimensión localizada al oeste en la desembocadura del arroyo El Queso. Los escurrimientos del río Santa María son almacenados por la presa El Tintero que se localiza a 32 km aguas arriba de Buenaventura, sobre el río Santa María. La cuenca presenta un drenaje dendrítico que se caracteriza por mostrar una ramificación arborescente en la que los tributarios se unen a la corriente principal, río Santa María, formando ángulos agudos. Debido a la relativa uniformidad del sustrato y similar resistencia a la erosión, la forma del patrón dendrítico está determinada básicamente por la dirección de la pendiente del terreno. Se caracteriza por la unión irregular de los afluentes con gran variedad de ángulos, generalmente menores a noventa grados. Este tipo de drenaje se desarrolla sobre rocas de resistencia uniforme y denota una notable falta de control estructural. Las lagunas de Santa María y la localizada al oeste en la desembocadura del arroyo El Queso son cuerpos de agua intermitente cuya extensión varía estacionalmente a lo largo del

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tiempo, dependiendo de las aportaciones superficiales y subterráneas que recibe, así como de la cantidad de agua que pierde por la intensa evaporación. Su extensión máxima es del orden de 36 y 127 kilómetros cuadrados respectivamente. 3.4 Geomorfología. En general, la zona presenta rasgos singulares que la ubican en una etapa senil, observándose tres unidades geomorfológicas: sierras, pie de monte y llanuras. Las sierras alcanzan elevaciones en el rango de 1200 a 2400 metros sobre el nivel del mar; las principales son las denominadas: Borregos, La Naríz y Escondida. El Pie de Monte es una unidad geomorfológica formada por materiales conglomeráticos depositados en forma de abanicos y terrazas de suave pendiente, cortados por numerosos arroyos de cauce poco profundo. Se le encuentra en las estribaciones de las sierras principales. La Llanura es la unidad de mayor extensión. Ocupa gran parte de la porción norte-noreste del estado de Chihuahua y se formó por el depósito de sedimentos continentales aluviales y lacustres que rellenaron profundas fosas. Presentan un relieve suave con moderada pendiente. En particular, esta unidad abarca gran parte de la cuenca del río Santa María, que desemboca en el lago de mismo nombre; su elevación es un poco menor a los 1 200 metros sobre el nivel del mar. Los sedimentos marinos se plegaron y emergieron durante el episodio orogénico Laramide y desde el Mioceno hasta el Reciente han sido afectados por fallas normales asociadas al episodio extensional de Cuencas y Sierras (Basin and Range, E. Raisz, 1959) que dio sus rasgos morfológicos distintivos a esta provincia fisiográfica, caracterizada por la alternancia de serranías constituidas por bloques tectónicos levantados y bolsones en las depresiones estructurales. Los productos de erosión de las serranías se acumularon en abanicos aluviales que posteriormente rellenaron los bolsones, intercalándose con depósitos basálticos alcalinos. 4. GEOLOGÍA. Las rocas que afloran en el área de estudio son de origen ígneo y tienen una distribución estratigráfica que comprende del Cretácico al Reciente (Figura No. 2). Las rocas del Cretácico (aproximadamente 135 millones de años de antigüedad) se ubican de norte a sur en la porción oriental, principalmente son sedimentarias, e ígneas extrusivas, mientras que las rocas del Cenozoico (63 millones de años) son principalmente de origen ígneo extrusivo y en menor proporción de tipo sedimentario. El Cuaternario está representado por suelos y rocas ígneas extrusivas. Se presenta a continuación una breve descripción de las principales formaciones geológicas.

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Figura No. 2. Mapa Geológico

4.1 Estratigrafía. Las rocas de mayor antigüedad corresponden al Grupo Chihuahua y afloran en las sierras de: Borregos, La Nariz y Banco de Lucero. Este Grupo está integrado por las formaciones: Benigno, constituida por calizas masivas; Lágrima, por calizas en estratos delgados con esporádicas intercalaciones arcillosas; Finlay, por calizas masivas; Benavides, por lutitas con intercalaciones de fangolita arcillosa, y Loma de plata, por calizas nodulares con intercalaciones arcillosas. Las formaciones Lágrima, Finlay y Benavides presentan cambios laterales en su litología y se agrupan en la unidad denominada Formación Ahumada. A las rocas del Grupo Chihuahua sobreyacen en forma transicional, las formaciones del Cretácico Superior: Del Río, constituida por lutitas y areniscas con algunas intercalaciones de caliza arcillosa; Buda, calizas generalmente en estratos gruesos con esporádicas intercalaciones de margas; Ojinaga, lutitas y areniscas marinas con estratos subordinados de calizas y dolomías, y Picachos, compuesta por areniscas, limonitas y lutitas de origen continental. Sus principales afloramientos se observan en las sierras Escondida (o Agua Hedionda) y La Sanguijuela. Sobre las rocas cretácicas, en las partes altas de las sierras, se observa un grupo de rocas ígneas extrusivas de composición riolítica y edad terciaria, las cuales forman una unidad casi horizontal que se prolonga a todo lo largo de la Sierra Madre Occidental. En la cuenca de Santa María estas rocas afloran en las sierras Borregos, La Nariz, Banco de Lucero, Gavilán, Sanguijuela y Escondida. En algunas de éstas, las rocas antes descritas están intrusionadas por rocas graníticas de edad terciaria, que forman diques o pequeños troncos de forma irregular. En los flancos de las sierras afloran materiales granulares poco compactos: - gravas, arenas, limos y arcillas- de origen continental y edad terciaria, que cubren en forma

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discordante a las rocas preexistentes, formando cerros y pequeños lomeríos con pendiente suave hacia las llanuras. Estos materiales conformaron el relleno de las profundas fosas formadas entre las sierras. Cubriendo en forma discordante a las rocas cretácicas y a los depósitos terciarios, en las sierras afloran basaltos fracturados originados durante el tiempo comprendido del Plioceno al Reciente. Materiales granulares de origen eólico, aluvial y coluvial -limos, arcillas, arenas y gravas poco cementados- afloran en la superficie de las llanuras y forman la parte superior del relleno. Su tamaño de grano disminuye de los bordes superiores hacia las partes bajas de la llanura, donde están interdigitados con sedimentos lacustres. Estos últimos son limo-arcillosos, forman capas delgadas laminares e interestratificadas y contienen abundante cantidad de sales depositadas por la evaporación del agua. 4.2 Geología Estructural. Para conocer las relaciones estratigráficas y estructurales de los diferentes materiales geológicos en la zona se realizaron tres secciones geológico-estructurales. La sección geológica A-A’ (Figura No. 3.) está orientada del NW al SE, en ella se pueden observar los materiales de tipo detrítico en la parte superior, principalmente arenas y conglomerados. No obstante, estos depósitos tienen una variación granulométrica como consecuencia de los procesos de erosión y transporte, encontrándose horizontes arcillosos y limosos hacia las partes centrales del valle. El espesor de estos depósitos es del orden de los 500 m. Subyaciendo a los depósitos aluviales se encuentra una andesita, que dadas las condiciones de tectonismo, intemperismo y erosión también puede presentar fracturamiento que permita la circulación del agua subterránea.

Figura No. 3. Sección geológica A-A’, acuífero Laguna de Santa María

La sección geológica B-B’ tiene una dirección SW-NE y en ella se observan las posibles relaciones entre las unidades que constituyen las zonas de recarga al acuífero localizadas al SW (Figura No. 4). Se presentan derrames de basaltos del Oligoceno, que dadas sus condiciones de fracturamiento favorecen la circulación del subterránea a través de ellos. En cuanto a las unidades geológicas que rellenan al valle se observan sedimentos aluviales en la parte superior con espesores de hasta 500 m. Subyaciendo a estos materiales se observa una unidad andesítica.

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Figura No. 4 Sección geológica B-B’, acuífero Laguna de Santa María

En dirección SW-NE y prácticamente de manera longitudinal al valle se realizó la sección geológica C-C’ (Figura No. 5). En esta sección se pueden observar las diferentes unidades volcánicas que conforman el posible basamento hidrogeológico de la zona, el cual está conformado por rocas andesíticas que hacia su parte superior puede presentar fracturamiento. Le sobreyace una unidad de tobas riolíticas que puede presentar buena permeabilidad, lo cual la hace potencialmente importante para la transmisión y almacenamiento de agua. Finalmente en la parte superior se tienen depósitos aluviales con espesores de hasta 500 m.

Figura No. 5 Sección geológica C-C’, acuífero Laguna de Santa María

4.3 Geología del Subsuelo. En el estudio realizado por el IMTA en el 2006, se realizaron 65 sondeos geofísicos Transitorios Electromagnéticos en el Dominio del Tiempo (TEM), distribuidos en la superficie del acuífero, con una separación de 2 km entre ellos. Con esta información y la que corresponde a los cortes litológicos de pozos, fue posible definir las unidades hidrogeológicas en el subsuelo y elaborar secciones geológicas esquemáticas. Por lo que respecta a la geometría del acuífero se ha definido un espesor del orden de 500 m para la porción central del valle, apoyado tanto en la información de los sondeos geofísicos como de la geología de la zona (Figura No.6). La información geológica directa en la porción central

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del valle es muy escasa, ya que los pozos que se han perforado recientemente no cuentan con el registro del corte litológico y su profundidad de exploración sólo alcanzó los 150 m. Desde la porción central hasta el Norte se observa que las líneas equipotenciales son más amplias, lo que indica un cambio en la geometría y/o propiedades hidráulicas del subsuelo. A este respecto, a partir de la información geofísica se puede inferir que existe un estrechamiento del espesor saturado hacia la porción norte del acuífero, en el que el flujo se presenta hasta una profundidad de 100 m. Es probable también que exista continuidad del material volcánico de menor permeabilidad a ambos lados del río Santa María a la altura del rancho El Vado.

Figura No.6. Modelo conceptual de funcionamiento hidrodinámico del acuífero.

Los materiales donde se encuentra alojado el acuífero corresponde a material aluvial y a material volcánico, principalmente tobas ignimbríticas y derrames basálticos. Perfiles de resistividad Para mostrar el comportamiento de los materiales en el subsuelo en el sentido vertical, se construyeron 15 perfiles geoeléctricos con la información de los 65 TEM’s (10 con dirección general E-W, y 5 con dirección general N-S). A continuación se describen tres perfiles representativos. Perfil SM3 Este perfil presenta un rumbo N-S, se localiza al centro del área incluyendo 9 sitios de TEM y cubre una longitud de 23 km, presentando un desnivel topográfico de casi 30 m (Figura No. 7). La distribución resistiva que se ilustra en este perfil, evidencia cambios litológicos tanto en el sentido lateral como vertical, mostrando la presencia de valores bajos de resistividad (menores de 10 ohm-m) asociados en la unidad U2a, localizados principalmente entre los 200 y 300 m, y distribuidos de manera irregular. Este horizonte se asocia con materiales de consistencia principalmente arcillosa, y se le atribuye una baja permeabilidad. La unidad U2b, es la que mayor distribución presenta con valores entre 10 y 30 ohm-m, y se asocia con materiales arenosos principalmente, a los cuales se les atribuye saturación y se les confiere buena permeabilidad. Un rasgo resistivo sobresaliente que se identifica en un número importante de perfiles, es el incremento resistivo que aparece en la parte superior y que se agrupa en la unidad U3a, la cual se asocia con materiales gruesos y/o conglomerados, que pueden presentar saturación.

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Figura No. 7. Perfil geoeléctrico, SM3

PERFIL GEOELECTRICO SM3

U1

U2b

U3a

U2b

U2b

U2b

U2b

U2a

U2

U1

U2b

U2b

U3a U3a

U2a

U2b U2a

U3a

Perfil SM7 Este perfil presenta un rumbo E-W, se localiza al noreste del área incluyendo 4 sitios de TEM, cubre una longitud de 25 km y presenta una topografía casi plana (Figura No. 8). La cobertura superficial se identifica con valores bajos de resistividad del orden de 7 a 20 ohm-m (U1), cuya distribución es mayor hacia el sector oriente, alcanzado en este caso espesores máximos de 60 m, y disminuyendo hacia el resto de los sitios donde presenta espesores menores de 20 m. Se asocian a los depósitos sedimentarios continentales del Cuaternario. De acuerdo con la distribución resistiva de este perfil, se presenta por debajo de esta capa de cobertura U1, un horizonte de mayor resistividad con valores promedio de 150 ohm-m, de manera continua y espesor del orden de los 100 m, la cual se asocia con rocas volcánicas compactas de menor permeabilidad. Subyace a este paquete de la Unidad U3b/U3a, las subunidades U2a y U2b, asociadas con los materiales areno-arcillosos, y de las cuales la unidad U2b se le confiere una buena permeabilidad por el intervalo resistivo que presenta.

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Figura No. 8 Perfil geoeléctrico, SM7


U1 U2b

U2a

U2b

U3b

U2a

U1

U2b U2a

U2b

U2b

U2b

U3a

U3a U3a

U3b

Perfil SM10 Este perfil presenta un rumbo E-W, se localiza casi al centro del área incluyendo 5 sitios de TEM, cubre una longitud de 12 km y presenta un desnivel topográfico de 50 m (Figura No. 9). La distribución resistiva que se ilustra en este perfil, presenta cambios resistivos más suaves de menor gradiente, mostrando una amplia distribución para la unidad U2b, con intervalo de 10 a 30 ohm-m, asociada con materiales arenosos saturados de buena permeabilidad. También se presenta la unidad U2b en la parte media del perfil con una distribución continua, que puede asociarse con una consistencia mas arcillo-arenosa o bien la presencia de agua de mala calidad en este horizonte. En la cobertura de los primeros 200 m, predominan valores de resistividad en general mayores, que pueden asociarse con materiales gruesos y/o conglomerados o bien con rocas volcánicas, por el rango resistivo que presentan entre los 30 y 40 ohm-m, se les atribuye saturación y buena permeabilidad.

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Figura No. 9 Perfil geoeléctrico, SM10


U1 U3a

5. HIDROGEOLOGÍA. 5.1 Tipo de Acuífero El acuífero de Laguna de Santa María es de tipo libre, con profundidades del nivel estático que varían de 10 a 45 m. El flujo del agua subterránea es del SW hacia el NE de manera preferencial. El acuífero está aojado en los materiales aluviales que rellenan el valle, cuyo espesor, de acuerdo con los sondeos geofísicos, alcanza los 500 mm en la porción central. Debajo de estos materiales se ubican basaltos y rocas andesíticas fracturadas, por lo que localmente el acuífero incrementa su espesor. 5.2 Parámetros hidráulicos. Como parte de las actividades de campo llevadas a cabo durante el estudio realizado en el 2006, se ejecutaron cinco pruebas de bombeo, tanto en etapa de abatimiento como de recuperación. De acuerdo con el modelo conceptual planteado y con el comportamiento piezométrico observado durante las pruebas de bombeo, se decidió interpretar las pruebas utilizando la metodología propuesta por Theis (1935) para un acuífero confinado, ya que los abatimientos registrados eran muy pequeños con respecto al espesor del acuífero. Solo se cuenta con información de pruebas de bombeo realizadas en los aprovechamientos localizados al sur del acuífero. Sin embargo, los valores obtenidos, pueden extrapolarse con sentido hidrogeológico a las áreas donde existen entradas y salidas horizontales del acuífero, dado que los materiales geológicos que los constituyen tienen el mismo origen y evolución. La geología general del área es la misma y los procesos exógenos y endógenos que han controlado su depositación de los materiales granulares son comunes a toda esta región del estado. De acuerdo con los resultados de su interpretación, se observa los valores de conductividad hidráulica varían entre 8.7 x10-8 y 1.2 x 10-3 m/s, que corresponden a materiales clasificados entre limo-loess y arena limpia, respectivamente (Freeze y Cherry, 1979). No existen actualmente pozos que exploten las rocas fracturadas.

U2b

U2b

U2a

U2b

U2b U2a

U1

U2b

U2a

U3a

U2b

U2b

U3a U2b

U2b

U2b

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En la Tabla No. 4 se reportan los valores obtenidos.

Tabla No. 4. Conductividad hidráulica en la porción sur del acuífero. Número de pozo K(m/s) MétodoLote 49 Lote 56 Lote 88 Lote 135 Lote Sur

1.23E-4 8.78E-4 2.13E-6 2.94E-6 2.76E-4 8.93E-4 8.68E-8 8.34E-8 1.16E-3

Theis Recuperación Theis Theis Recuperación Theis Theis Recuperación Theis Hvorlev Theis Recuperación Theis

5.3 Piezometría. No existe información piezométrica histórica por lo que la única que cubre de manera confiable es la recabada en el 2006. Con respecto al censo de aprovechamientos, de un total de 35 pozos encontrados en el acuífero de Santa María, solamente se tiene medición de la profundidad del nivel estático en 18 pozos, debido a que algunos aprovechamientos se encontraban en perforación. En la siguiente tabla se muestran los datos de estos aprovechamientos.

Tabla No. 5 Piezometría de los aprovechamientos del acuífero. IDP X Y E_BROCAL PNE ENE 1 298371 3418806 1176.84 11.32 1165.52 3 289937 3423375 1183.67 14.90 1168.77 6 285814 3409958 1201.50 14.80 1186.70 7 281774 3407519 1210.57 14.79 1195.78 8 289859 3409864 1224.15 42.91 1181.24 9 286989 3411237 1206.31 22.00 1184.31

11 279955 3408395 1212.06 39.28 1172.78 12 280829 3412734 1204.09 3.50 1200.59 14 277421 3400437 1252.33 24.00 1228.33 15 278336 3400391 1246.67 18.87 1227.80 16 278423 3399492 1244.35 15.86 1228.49 17 279263 3400486 1241.70 15.08 1226.62 19 274127 3399207 1283.36 38.47 1244.89 21 275832 3404268 1241.91 24.14 1217.77

AP1_SA 272610 3419805 1195.63 25.80 1169.83 AP2_SA 277051 3412954 1211.60 24.25 1187.35

5.4 Comportamiento hidráulico

5.4.1 Profundidad al nivel estático De la configuración de profundidad al nivel estático para el año 2006 se puede observar que los valores varían de 5 m, registrados en las inmediaciones de la laguna de Santa María, hasta 70 m en los bordes norte y poniente del acuífero (figura No. 10). En la zona de mayor

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concentración de pozos, se registraron profundidades de 20 a 60 m; la mayor profundidad registrada fue de 78 m.

Figura No. 10. Profundidad al nivel estático (m).

5.4.2 Elevación del nivel estático (2006) La configuración de elevación del nivel estático correspondiente al año 2006 muestra que la dirección preferencial del flujo subterráneo es en el sentido SW-NE, desde las áreas de recarga que constituyen los cinturones de piedemonte, hasta las partes bajas del valle, con alimentaciones provenientes de los flancos montañosos que delimitan el valle (Figura No.11). Los valores de elevación varían entre 1170 y 1330 msnm. Hacia el límite noroccidental del acuífero se manifiesta una descarga subterránea hacia el acuífero vecino Conejos-Médanos.

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Figura No. 11. Elevación del nivel estático.

5.4.3 Evolución del nivel estático Con respecto a la evolución del nivel estático, no se cuenta con información piezométrica histórica que permita la configuración. Las escasas mediciones piezométricas recabadas en se encuentran dispersas en tiempo y espacio y no cubren en su totalidad la extensión superficial del acuífero. Aunado a esto, la configuración de la elevación del nivel estático no demuestra alteraciones del flujo natural del agua subterránea que indiquen la presencia de conos de abatimiento causados por la concentración de pozos. Adicionalmente, el volumen de extracción actual es muy pequeño comparado con el valor de la recarga más conservadora que pudiera estimarse. Por estas razones, se puede afirmar que las variaciones en el nivel del agua subterránea no han sufrido alteraciones importantes en el transcurso del tiempo, por lo que el cambio de almacenamiento tiende a ser nulo. 5.5 Hidrogeoquímica y calidad del agua subterránea Como parte de los trabajos de campo del estudio realizado en el año 2006, se tomaron muestras de agua en 9 pozos para su análisis fisicoquímico correspondiente. Los parámetros determinados en campo fueron: temperatura del agua subterránea, conductividad eléctrica (CE), salinidad, pH, potencial redox, oxígeno disuelto (OD) y alcalinidad. Las determinaciones incluyeron sólidos totales disueltos, iones mayoritarios, temperatura, conductividad eléctrica, pH, Eh, Nitratos, dureza total, litio, zinc, fierro, flúor; elementos traza como cadmio, aluminio, arsénico, y análisis isotópicos.

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El agua subterránea en el acuífero Laguna de Santa María manifiesta de manera general baja salinidad, mostrando un incremento en dirección hacia el sur, en el mismo sentido que la dirección preferencial del flujo subterráneo. (La dirección preferencial del flujo es hacia el noreste, en dirección del acuífero Conejos-Médanos). Los valores de concentración de sólidos totales disueltos varían de 400 a 600 mg/l, lo que las hace aptas para el consumo humano, de acuerdo con los límites máximos permisibles que establecen las normas oficiales mexicanas e internacionales. La naturaleza volcánica de los materiales geológicos con los que interacciona el agua subterránea también se refleja en la concentración de otros elementos mayores que se derivan de las rocas volcánicas como el Na (promedio de 130 mg/l y menores y traza como el F (3.5 mg/l) y Li (73 ug/l) que señalan que la interacción del agua subterránea con los minerales de las rocas volcánicas de composición predominantemente félsica y probablemente con su matriz vítrea, constituye el principal origen de los solutos identificados. Las concentraciones de NO3, considerado un indicador de contaminación difusa asociada con las actividades agrícolas, son en general bajas, el promedio calculado de 14 mg/l aunado a las condiciones aeróbicas y oxidantes que se identificaron en el subsuelo, parecen reflejar el valor de fondo geoquímico natural (línea base) para los compuestos de nitrógeno en el agua subterránea. Al oriente de la zona de Santa María y al noreste de la región del Palmar del Berrendo se identifica la zona topográficamente más baja denominada Laguna Ojo del Diablo en donde se reportan zonas con manantiales algunos de ellos termales. Es probable que esta región constituya una zona de descarga de flujo regional en la que el efecto de evaporación ha favorecido el incremento de las concentraciones de sales en el agua subterránea. Al norte de Santa María se encuentra otra zona topográficamente baja, denominada Laguna Santa María, que representa su zona de descarga natural. Con relación a las familias de agua subterránea, el diagrama de Piper señala que en el 78% de las muestra de agua analizadas predomina la familia HCO3-Na, lo que confirma la interacción del agua con las rocas volcánicas. De acuerdo con las normas oficiales mexicanas, los valores de las concentraciones de F y Fe, superan los límites máximos permisibles en algunas muestras de agua. Otros elementos como Na, As y Al son rebasados de manera menos común. 6. CENSO DE APROVECHAMIENTOS E HIDROMETRÍA De acuerdo con los resultados del censo realizado durante el 2006, existen en la región un total de 35 pozos cuyo volumen de extracción estimando es del orden de los 217,152 metros cúbicos por año (m3/año). Sin embargo, durante los trabajos de campo se identificó un número importante de pozos en etapa de perforación, por lo que el volumen de extracción será muy superior cuando entren en operación. 7. BALANCE DE AGUAS SUBTERRÁNEAS La diferencia entre la suma total de las entradas (recarga), y la suma total de las salidas (descarga), representa el volumen de agua perdido o ganado por el almacenamiento del acuífero, en el periodo de tiempo establecido. La ecuación general de balance, de acuerdo a la ley de la conservación de la masa es como sigue:

Entradas (E) - Salidas (S) = Cambio de almacenamiento

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Aplicando esta ecuación al estudio del acuífero, las entradas quedan representadas por la recarga total, las salidas por la descarga total y el cambio de masa por el cambio de almacenamiento de un acuífero:

Recarga total - Descarga total = Cambio de almacenamiento en el acuífero

Para este caso particular, debido a que la lámina de precipitación media anual es inferior a los 350 mm, definida como el límite para la aplicación de los métodos empíricos de Turc y Coutagne para calcular la evapotranspiración real, se optó por considerar a esta variable la incógnita en la ecuación de balance. De esta manera la ecuación de balance propuesta es la siguiente

Rv + Eh – ETR - B – Sh = ± ∆V(S) (1) Donde:

Rv: Recarga vertical por lluvia (incluye a las infiltraciones que se producen a lo largo de los escurrimientos)

Eh: Entradas subterráneas horizontales ETR: Evapotranspiración real B: Bombeo Sh: Salidas por flujo horizontal ∆V(S): Cambio en el volumen de almacenamiento

De esta manera:

ETR = Rv + Eh - B - SH ± ∆V(S) (2) 7.1 ENTRADAS La recarga total (Rt) al acuífero Laguna de Santa María está integrada básicamente por las entradas subterráneas (Eh) y la recarga vertical por lluvia (Rv). 7.1.1 Recarga natural Esta recarga está constituida por recarga por flujo horizontal subterráneo que se presenta a través de las zonas de pie de monte y por la infiltración de una parte del agua precipitada en el área del valle y a lo largo de los escurrimientos superficiales. Recarga vertical (Rv) Es uno de los términos que mayor incertidumbre implica su cálculo. Para el caso del acuífero Laguna de Santa María, se tiene un área de infiltración directa de 2’841,936 m2, para fines de este cálculo y debido a la gran variación de la precipitación, se tomó el valor de precipitación media extremo de 0.21 (m/año) y un coeficiente de infiltración de 0.02, la infiltración directa por lluvia es de: 2’841,936.123 m2 (0.21 m/año) (0.02) = 11’936,131 m3/año Rv = 11.9 hm3 anuales

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Entradas subterráneas horizontales (Eh) Una fracción del volumen de lluvias que se precipita en las zonas altas del área se infiltra por las fracturas de las rocas que forman parte de ellas y a través de los piedemonte, para posteriormente llegar a recargar al acuífero en forma de flujos subterráneos. Para su cálculo se utilizó la configuración de las curvas de igual elevación del nivel estático correspondiente al 2005, mostrada en la figura No. 11. Con base en esta configuración se seleccionaron canales de flujo y se aplicó la ley de Darcy para calcular el caudal “Q” que recarga al acuífero. La recarga total por flujo horizontal es la suma de los caudales de cada uno de los canales establecidos. En la tabla No.6 se pueden observar los valores obtenidos en cada celda y el total de 33.3 hm3/año.

Q = B *i * T Donde B: Ancho (m) del canal de flujo i: Gradiente hidráulico (i = h2-h1 / L ); h y L son la diferencia y distancia respectivamente entre las equipotenciales (h) que conforman el canal de flujo. T: Transmisividad (m2/s) en el canal de flujo = k*b

Tabla No. 6. Entradas subterráneas por flujo horizontal No. de canal h2 - h1 k Esp. Med. Sed. Prof. N. E. b Q Q

de flujo (m) (m/d) (m) (m) (m) (m3/d) (m3/año)

1 10 5.00 200 24 176 8800 3,212,000 2 10 5.00 200 20 180 9000 3,285,000 3 10 7.00 200 55 145 10150 3,704,750 4 10 7.00 200 30 170 11900 4,343,500 5 10 5.82 200 15 185 10767 3,929,955 6 10 5.00 200 30 170 8500 3,102,500 7 10 5.00 200 38 162 8100 2,956,500 8 10 5.00 200 43 157 7850 2,865,250 9 10 5.00 200 43 157 7850 2,865,250

10 5 3.00 175 50 125 1875 684,375 11 5 4.00 175 60 115 2300 839,500 12 5 7.00 175 60 115 4025 1,469,125

SUMA TOTAL 33,257,705 7.2 SALIDAS La descarga del acuífero ocurre principalmente por bombeo (B), las salidas subterráneas hacia el acuífero Conejos-Médanos (Sh) y la evapotranspiración (ETR). No existen manantiales ni descarga de flujo base. 7.2.1 Evapotranspiración Este parámetro es la cantidad de agua transferida del suelo a la atmósfera por evaporación y transpiración de las plantas, por lo tanto es considerada una forma de pérdida de humedad del sistema. Existen dos formas de Evapotranspiración: la que considera el contenido de humedad en el suelo y la que considera la etapa de desarrollo de las plantas (Evapotranspiración Potencial y la Evapotranspiración Real), el escurrimiento y el volumen de evapotranspiración real (ETR). Este parámetro es utilizado para la recarga potencial de infiltración. Debido a que este parámetro depende de diversos factores climáticos y del suelo, no siempre disponibles o fáciles de conocer o medir, y a que la lámina de

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precipitación media anual impide la aplicación de métodos empíricos para su estimación, su valor será despejado de la ecuación de balance propuesta. 7.2.2 Bombeo (B) La extracción de agua subterránea en el área ha variado a través del tiempo y de acuerdo con la estimación más reciente, dicha extracción efectuada por bombeo es del orden de 2.0 hm3/año, según datos del REPDA con fecha de corte 31 de mayo de 2005. 7.2.3 Salidas subterráneas (Sh) Las salidas subterráneas que ocurren como descarga hacia el acuífero Conejos-Médanos fueron calculadas de la misma manera como se evaluaron las entradas subterráneas, a partir también de la configuración de elevación del NE presentado en la figura No. 11. El Valor estimado es de 14.6 hm3 anuales, tal como se muestra en la tabla No. 7.

No. de canal h2 - h1 k Esp. Med. Sed. Prof. N. E. b Q Qde flujo (m) (m/d) (m) (m) (m) (m3/d) (m3/año)

I 5 5.00 200 5 195 4875 1,779,375 II 5 5.00 200 5 195 4875 1,779,375 III 5 3.00 200 10 190 2850 1,040,250 IV 5 3.00 200 8 192 2880 1,051,200 V 5 3.00 200 3 197 2955 1,078,575 VI 5 11.00 200 3 197 10835 3,954,775 VII 5 11.00 200 5 195 10725 3,914,625

SUMA TOTAL 14,598,175 Tabla No. 7. Salidas subterráneas por flujo horizontal

7.3 CAMBIO DE ALMACENAMIENTO (∆VS). Como se mencionó en el apartado de evolución del nivel estático, no se cuenta con información piezométrica histórica que permita elaborar la configuración de la evolución del nivel estático para un periodo de tiempo. Los escasos registros existentes se encuentran dispersos en tiempo y espacio y no cubren en su totalidad la extensión superficial del acuífero. Por otra parte, debido a que el volumen de extracción es menor a la recarga que recibe el acuífero, todavía no se registran alteraciones en la dirección natural del flujo subterráneo ni conos de abatimiento. Bajo estas consideraciones, se considera que la posición del nivel del agua subterránea no ha sufrido alteraciones importantes y el cambio de almacenamiento tiende a ser nulo. Por lo tanto para fines del balance ∆V(S)= 0 Solución de la ecuación de balance Una vez calculadas las componentes de la ecuación de balance, procedemos a evaluar la evapotranspiración, mediante la expresión (2):

ETR = Eh + Rv - Sh - B –∆V(S) ----- (2) ETR = 33.3 +11.9 – 14.6 – 2.0 – 0.0 ETR = 28.6 hm3 anuales

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8. DISPONIBILIDAD Para el cálculo de la disponibilidad de aguas subterráneas, se aplica el procedimiento establecido la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000, que establece la Metodología para calcular la disponibilidad media anual de las aguas nacionales, que en la fracción relativa a las aguas subterráneas, menciona que la disponibilidad se determina por medio de la expresión siguiente:

DAS = Rt – DNCOM- VCAS ---- (3) Donde: DAS = Disponibilidad media anual de agua subterránea en una unidad hidrogeológica. R = Recarga total media anual. DNCOM = Descarga natural comprometida. VCAS = Volumen de agua subterránea concesionado e inscrito en el REPDA. 8.1 RECARGA TOTAL MEDIA ANUAL La recarga total media anual que recibe el acuífero (Rt), corresponde con la suma de todos los volúmenes que ingresan al acuífero, tanto en forma de recarga natural como inducida. Para este caso, su valor es de 45.2 hm3/año. 8.2 DESCARGA NATURAL COMPROMETIDA La descarga natural comprometida se determina sumando los volúmenes de agua concesionados de los manantiales y del caudal base de los ríos que está comprometido como agua superficial, alimentados por el acuífero, más las descargas que se deben conservar para no afectar a los acuíferos adyacentes; sostener el gasto ecológico y prevenir la migración de agua de mala calidad hacia el acuífero. Para el caso del acuífero Laguna de Santa María, la descarga natural del acuífero se pierde por evapotranspiración en la Laguna de Santa María y en los salitrales adyacentes; y las salidas subterráneas son hacia la zona de evaporación localizada en la zona El Barreal dentro del acuífero Conejos-Médanos. Debido a la intensa evaporación y al depósito de minerales evaporíticos que ocurre en estas zonas, se produce un incremento en la concentración de sales en el agua subterránea hasta de 9000 partes por millón de sólidos totales disueltos, que las convierte en inadecuadas para su utilización. En tal situación, es conveniente interceptar el agua mediante pozos antes de que llegue a las áreas donde incrementa su salinidad sustancialmente y deja de ser aprovechable. Por ello, la mayor parte de la descarga natural resulta disponible para su uso. Únicamente se considera como descarga natural comprometida un volumen de agua de 3.2 hm3 anuales, correspondiente al flujo que conviene mantener hacia las áreas lagunares, con el fin de prevenir que el bombeo invierta el flujo de agua salina hacia los pozos. 8.3 RENDIMIENTO PERMANENTE El rendimiento permanente es la recarga total media anual menos la descarga natural comprometida. Por lo tanto, para el caso del acuífero Laguna de Santa María el rendimiento permanente es 42.0 hm3 anuales

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8.4 VOLUMEN CONCESIONADO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS El volumen anual de extracción, de acuerdo con los títulos de concesión inscritos en el Registro Público de Derechos de Agua (REPDA), de la Subdirección General de Administración del Agua, con fecha de corte al 30 de abril del 2007 es de 2.390673 hm3/año. 8.5 DISPONIBILIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS La disponibilidad de aguas subterráneas, constituye el volumen medio anual de agua subterránea disponible en un acuífero, al que tendrán derecho de explotar, usar o aprovechar los usuarios, adicional a la extracción ya concesionada y a la descarga natural comprometida, sin poner en peligro a los ecosistemas. Conforme a la metodología indicada en la norma referida anteriormente, de acuerdo con la expresión (3) se obtiene de restar al volumen de recarga total media anual, el valor de la descarga natural comprometida y el volumen de aguas subterráneas concesionado e inscrito en el REPDA. DAS = 45.2 – 3.2 – 2.390673 DAS = 39.609328 hm3 anuales El resultado indica que existe actualmente un volumen de 39,609,328 m3 anuales disponibles para otorgar nuevas concesiones en el acuífero denominado Laguna de Santa María, estado de Chihuahua. Cabe hacer la aclaración de que el cálculo de la recarga media anual que recibe el acuífero, y por lo tanto de la disponibilidad, se refiere a la porción del acuífero granular en la que existen aprovechamientos del agua subterránea e información hidrogeológica para su evaluación. No es posible en este momento incluir en el balance los volúmenes de agua que circulan a mayores profundidades que las que actualmente se encuentran en explotación, ni en las rocas fracturadas que subyacen a los depósitos granulares. Conforme se genere mayor y mejor información, especialmente la que se refiere a la piezometría y pruebas de bombeo en pozos cercanos a los piedemonte, se podrá hacer una evaluación posterior.

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9. BIBLIOGRAFÍA Ernesto López Ramos. Geología de México, Tomo II, 1980. “Provincia Geológica de Chihuahua”. Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, Dirección de Aguas Subterráneas 1986. “Estudios de exploración geofísica en la zona El Sabinal, Chihuahua”, Realizado por la empresa Geofísica de Exploraciones GUYSA, S. A. Contrato ACSH-86-05-E. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1999. Estudio Hidrológico del estado de Chihuahua. México. Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000. “Conservación del Recurso Agua - Que establece las especificaciones y el método para determinar la disponibilidad media anual de las agua nacionales”. Comisión Nacional del Agua, 2005. “Reactivación de redes de monitoreo piezométrico de los acuíferos Laguna La Vieja, Laguna de Santa María, Laguna de Tarabillas, Los Juncos y Flores Magón-Villa Ahumada, del estado de Chihuahua. SAGARPA, IMTA, 2006. “Estudio hidrogeológico regional de los acuíferos del noroeste del Estado de Chihuahua (Acuífero Laguna de Santa María).

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